JP2008065063A - Optical scanner and image forming apparatus - Google Patents

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Hiromichi Atsumi
広道 厚海
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical scanner in which, when positional variation of beam waist in a main scanning direction is caused by mirror face deformation during the rotation of an optical deflector, the variation is corrected regardless of the type of the optical deflector, without making shape accuracy of a scanning lens more strict, and also to provide an image forming apparatus using this scanner. <P>SOLUTION: The optical deflector 4 has a structure in which two or more polygon mirrors are stacked in a subscanning direction. At least one of the scanning lenses 5, 6 is resin-made and selected from one and the same cavity in multi-cavity molding. The light source units are each defined in a light converging state, in accordance with the deformation of each polygon mirror incidental to the rotation of the optical deflector 4 and with the manufacturing error by each cavity of the scanning lenses 5, 6. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、光走査装置に関し、特に、レーザプリンタ、デジタルカラー複写機、ファクシミリ等の光走査装置を用いた画像形成装置に関する。   The present invention relates to an optical scanning device, and more particularly to an image forming apparatus using an optical scanning device such as a laser printer, a digital color copying machine, or a facsimile.

従来、カラーデジタル複写機、カラーレーザプリンタ等の記録速度を高めるために、複数の被走査面にそれぞれ異なる色の画像を形成し、これらの画像を転写媒体上に順次転写することによってカラー画像を形成するいわゆるタンデム型カラー画像形成装置が広く知られている。   Conventionally, in order to increase the recording speed of color digital copying machines, color laser printers, and the like, images of different colors are formed on a plurality of scanned surfaces, and these images are sequentially transferred onto a transfer medium, thereby producing a color image. A so-called tandem color image forming apparatus is widely known.

タンデム型カラー画像形成装置においても、特許文献1に開示される発明のように、単一の偏向器を挟んで左右に操作光学系を配置して、四つの感光体に光走査を行う光走査装置が提案されている。   Also in the tandem color image forming apparatus, as in the invention disclosed in Patent Document 1, the optical scanning system that performs the optical scanning on the four photoconductors by arranging the operation optical system on the left and right with the single deflector interposed therebetween. A device has been proposed.

近年、高画質化の要求にともない、ビームスポット系が小径化されてきており、それに伴ってビームスポット系の許容深度も狭くなっており、光学部品の高精度化が要求されている。   In recent years, with the demand for higher image quality, the beam spot system has been made smaller in diameter, and the allowable depth of the beam spot system has been reduced accordingly, and high precision of optical parts is required.

また、特許文献2に開示されるように、光偏向器のミラー面が回転によって凸形状に変形することが知られている。特許文献2では、変形によってピント位置が光偏向器から離れる方向に変動することを考慮して、予めピント位置が光偏向器側に来るように走査レンズを設計している。
特開2002−90672号公報 特許第3432054号公報
Further, as disclosed in Patent Document 2, it is known that the mirror surface of the optical deflector is deformed into a convex shape by rotation. In Patent Document 2, a scanning lens is designed in advance so that the focus position comes to the optical deflector side in consideration of the fact that the focus position fluctuates in a direction away from the optical deflector due to deformation.
JP 2002-90672 A Japanese Patent No. 3432054

しかしながら、光偏向器の回転によるミラー面の変形量は、回転数やミラー面数、ミラー形状によって種々変わってくるため、ミラー面の変形を走査レンズの設計によって対応すると、回転数などのパラメータが変化するたびに走査レンズの設計を変えなければならなくなる。   However, the amount of deformation of the mirror surface due to the rotation of the optical deflector varies depending on the number of rotations, the number of mirror surfaces, and the shape of the mirror. Every time it changes, the scanning lens design must be changed.

また、高画質化とともに、低コスト化の要求も強くなっており、多数個取り金型による樹脂製走査レンズが主流となってきているが、多数個取り金型の場合、キャビティごとに形状精度が異なることが避けられない。
当然、金型加工を繰り返すことで形状精度を追い込むことができるが、時間とコストがかかってしまう。
In addition, with the demand for higher image quality and lower costs, resin scanning lenses with multi-cavity molds have become the mainstream. It is inevitable that they are different.
Naturally, the shape accuracy can be driven by repeating the mold processing, but it takes time and cost.

本発明はかかる問題に鑑みてなされたものであり、走査レンズの形状精度を厳しくすることなく、光偏向器の種類によらず、光偏向器の回転時におけるミラー面の変形による主走査方向のビームウェスト位置変動を補正した光走査装置及びこれを用いた画像形成装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such a problem, and without restricting the shape accuracy of the scanning lens, regardless of the type of the optical deflector, the main scanning direction in the main scanning direction due to the deformation of the mirror surface during the rotation of the optical deflector. An object of the present invention is to provide an optical scanning device that corrects beam waist position fluctuations and an image forming apparatus using the same.

上記目的を達成するため、本発明は、第1の態様として、光源と、該光源から出射された光束をカップリングするカップリングレンズとからなる複数の光源ユニットと、複数の光源ユニットからの光束をそれぞれ主走査方向に長い線像に変換する複数の線像光学系と、複数の線像光学系から出射した各光束を共通の回転軸を有する偏向反射面によって偏向する光偏向器と、偏向された各光束を被走査面上に導く複数の走査光学系とを有する光走査装置であって、光偏向器は、二つ以上のポリゴンミラーを副走査方向に重ねた構造であり、複数の走査光学系に用いられる同種の走査レンズの少なくとも1種類は、樹脂製で、複数個取りの成形の同一キャビティから選択されており、光源ユニットのそれぞれは、光偏向器の回転にともなう各ポリゴンミラーの変形量及び各走査レンズのキャビティごとの製造誤差に応じて集光状態が定められていることを特徴とする光走査装置を提供するものである。   In order to achieve the above object, the present invention provides, as a first aspect, a plurality of light source units including a light source, a coupling lens for coupling a light beam emitted from the light source, and a light beam from the plurality of light source units. A plurality of line image optical systems for converting each of the light beams into a long line image in the main scanning direction, an optical deflector for deflecting each light beam emitted from the plurality of line image optical systems by a deflecting reflecting surface having a common rotation axis, and deflection And a plurality of scanning optical systems for guiding each of the luminous fluxes onto the surface to be scanned, wherein the optical deflector has a structure in which two or more polygon mirrors are stacked in the sub-scanning direction, At least one kind of the same type of scanning lens used in the scanning optical system is made of resin and selected from the same cavity formed by a plurality of molds. Depending on the manufacturing error of each cavity of the deformation amount and the scanning lens Nmira is to provide an optical scanning device, characterized in that condensed state is defined.

本発明の第1の態様においては、光源ユニットの集光状態が、光源とカップリングレンズとの間隔を調整することによって定められることが好ましい。   In the first aspect of the present invention, it is preferable that the light collection state of the light source unit is determined by adjusting the distance between the light source and the coupling lens.

本発明の第1の態様の上記のいずれの構成においても、各光源ユニットについて、光源とカップリングレンズとの間隔が、回転状態の光偏向器における2以上のポリゴンミラーの略平均的な変形量に応じて定められることが好ましい。又は、各光源ユニットについて、光源とカップリングレンズとの間隔が、回転状態の光偏向器における2以上のポリゴンミラーのそれぞれの変形量に応じて定められることが好ましい。   In any of the above-described configurations of the first aspect of the present invention, for each light source unit, the distance between the light source and the coupling lens is approximately an average deformation amount of two or more polygon mirrors in the rotating optical deflector. It is preferable to be determined according to Or about each light source unit, it is preferable that the space | interval of a light source and a coupling lens is determined according to each deformation amount of the 2 or more polygon mirror in the optical deflector of a rotation state.

本発明の第1の態様の上記のいずれの構成においても、光源とカップリングレンズの間隔を、光偏向器の回転数に応じて変更することが好ましい。また、光偏向器が静止状態の時の主走査方向のビームウェスト位置よりも、光偏向器が回転状態での主走査方向のビームウェスト位置の方が被走査面に近いことが好ましい。また、複数の光走査系のそれぞれが複数の走査レンズで構成され、少なくとも主走査方向のパワーが大きい走査レンズは同一キャビティにおいて形成されたものであることが好ましい。また、樹脂による複数個取りの成形で作製された走査レンズには、キャビティ識別のための記号が表示されていることが好ましい。また、光源ユニットには、走査レンズがいずれのキャビティにおいて形成されたものに対応するか、及び、光偏向器のいずれのポリゴンミラーに対応するかの少なくとも一方を識別するための記号が表示されていることが好ましい。   In any of the above configurations of the first aspect of the present invention, it is preferable to change the interval between the light source and the coupling lens in accordance with the number of rotations of the optical deflector. Further, it is preferable that the beam waist position in the main scanning direction when the optical deflector is rotated is closer to the surface to be scanned than the beam waist position in the main scanning direction when the optical deflector is in a stationary state. Each of the plurality of optical scanning systems is preferably composed of a plurality of scanning lenses, and at least the scanning lenses having a large power in the main scanning direction are preferably formed in the same cavity. Moreover, it is preferable that a symbol for identifying a cavity is displayed on a scanning lens manufactured by molding with a plurality of resins. The light source unit is displayed with a symbol for identifying at least one of which cavity the scanning lens corresponds to and which polygon mirror of the optical deflector. Preferably it is.

また、上記目的を達成するため、本発明は、第2の態様として、本発明の第1の態様の上記のいずれかの構成にかかる光走査装置を用いた画像形成装置を提供するものである。   In order to achieve the above object, the present invention provides, as a second aspect, an image forming apparatus using the optical scanning device according to any one of the above aspects of the first aspect of the present invention. .

〔作用〕
予め光偏向器の定常回転時におけるポリゴンミラー面の変形によるビームウェスト位置ずれに相当する量、及び樹脂製走査レンズのキャビティごとの形状精度を考慮してカップリングレンズと光源との間隔(光路長)を調整して、シフトさせておけば光偏向器の定常回転時にビームウェスト位置がほぼ被走査面に一致し、設計本来のビームスポット径を確保し、画像品質の劣化を防げる。
また、光偏向器の回転数が異なる機械であっても、走査レンズ系を共用できる。さらに、2段(又はそれ以上)ポリゴンで上下段で遠心力による変形量が異なる場合でも走査レンズ系は同じものを適用できる。従って、走査レンズ系の部品共通化・集約化によって環境負荷低減とコストダウンとを同時に実現できる。
また、樹脂による複数個取り成形で作製された走査レンズに、キャビティを識別できる記号を表示することで、書込ユニット組み付け時に混乱を来すことなく走査レンズを選別できる。同様に、光源ユニットに、走査レンズのキャビティを識別するための記号及びポリゴンミラーの種類やどの段用かを識別するための記号の少なくとも一方を表示することで、書込ユニット組み付け時に混乱を来すことなく光源ユニットを選別できる。
[Action]
The distance between the coupling lens and the light source (the optical path length) in consideration of the amount corresponding to the beam waist position deviation due to the deformation of the polygon mirror surface during steady rotation of the optical deflector and the shape accuracy of each cavity of the resin scanning lens. ) Is adjusted and shifted, the beam waist position substantially coincides with the surface to be scanned during steady rotation of the optical deflector, ensuring the original beam spot diameter of the design and preventing image quality deterioration.
Also, a scanning lens system can be shared by machines having different rotational speeds of the optical deflector. Further, the same scanning lens system can be applied even when the deformation amount due to the centrifugal force is different between the upper and lower stages of two-stage (or more) polygons. Therefore, environmental load reduction and cost reduction can be realized simultaneously by sharing and consolidating the components of the scanning lens system.
Further, by displaying a symbol for identifying the cavity on the scanning lens manufactured by molding with a plurality of resins, the scanning lens can be selected without causing confusion when the writing unit is assembled. Similarly, displaying at least one of a symbol for identifying the cavity of the scanning lens and a symbol for identifying the type of polygon mirror and for which stage is displayed on the light source unit causes confusion when the writing unit is assembled. The light source unit can be selected without any need.

本発明によれば、走査レンズの形状精度を厳しくすることなく、光偏向器の種類によらず、光偏向器の回転時におけるミラー面の変形による主走査方向のビームウェスト位置変動を補正した光走査装置及びこれを用いた画像形成装置を提供できる。   According to the present invention, light that has corrected beam waist position fluctuations in the main scanning direction due to deformation of the mirror surface during rotation of the optical deflector, regardless of the type of optical deflector, without strict shape accuracy of the scanning lens. A scanning device and an image forming apparatus using the same can be provided.

本発明の好適な実施の形態について説明する。図1に、本実施形態にかかる光走査装置の構成を示す。
光源1を射出した光束は、それぞれカップリングレンズ2によって略平行光束にカップリングされ、シリンドリカルレンズ3に入射する。シリンドリカルレンズ3に入射した光束は、主走査方向に長く略線状に集光しつつ光偏向器4に入射する。光偏向器4によって偏向された光束は、走査レンズ5、6を介して被走査面7に結像し、主走査方向に走査される。ここで、光源1はシングルビームの光源でも良いし。LDAのようなマルチビームの光源でもよい。
図2(a)に、光偏向器4の概略構成を示す。図示するように光偏向器4は、副走査方向に2段に重ねた構成になっている。
A preferred embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 shows a configuration of an optical scanning device according to the present embodiment.
The light beams emitted from the light source 1 are respectively coupled to the substantially parallel light beams by the coupling lens 2 and enter the cylindrical lens 3. The light beam incident on the cylindrical lens 3 is incident on the optical deflector 4 while being condensed in a substantially linear shape that is long in the main scanning direction. The light beam deflected by the optical deflector 4 forms an image on the scanned surface 7 via the scanning lenses 5 and 6 and is scanned in the main scanning direction. Here, the light source 1 may be a single beam light source. A multi-beam light source such as LDA may be used.
FIG. 2A shows a schematic configuration of the optical deflector 4. As shown in the figure, the optical deflector 4 is configured to be stacked in two stages in the sub-scanning direction.

図1に示した光学系の設計値においては、光偏向器4のポリゴンミラー面は平面であり、図3に示すように主走査方向の像面湾曲は被走査面7近傍(図3のa位置)に結像するように設計されている。   In the design values of the optical system shown in FIG. 1, the polygon mirror surface of the optical deflector 4 is a flat surface, and as shown in FIG. 3, the field curvature in the main scanning direction is in the vicinity of the surface to be scanned 7 (a in FIG. It is designed to form an image at (position).

しかしながら、光偏向器4のポリゴンミラー面は、回転状態において遠心力の影響で変形することが知られている。   However, it is known that the polygon mirror surface of the optical deflector 4 is deformed by the influence of centrifugal force in the rotating state.

静止状態では略平面であるポリゴンミラー面が回転状態では、図2(b)や(c)に示すように凸又は凹形状に変形する。凸に変形するか凹に変形するかは、ミラー中心の穴径や形状、ミラー材質によって決まる。   When the polygon mirror surface, which is a substantially flat surface in a stationary state, is rotated, it is deformed into a convex or concave shape as shown in FIGS. 2B and 2C. Whether it is deformed into a convex shape or a concave shape depends on the hole diameter and shape of the mirror center and the mirror material.

ここで、図3のb位置に結像した主走査像面湾曲は、ミラー面が凸に変形した場合に光偏向器4から離れる方向にビームウェスト位置がシフトすることを表している。そうすると、像面上のビームスポット径が劣化し、画像に悪影響を与えることとなる。   Here, the main scanning field curvature formed at the position b in FIG. 3 indicates that the beam waist position shifts in a direction away from the optical deflector 4 when the mirror surface is deformed to be convex. As a result, the beam spot diameter on the image plane deteriorates, and the image is adversely affected.

このため、本実施形態では、予めポリゴンミラー面の変形によるビームウェスト位置ずれ量に相当する量だけ、カップリングレンズ2と光源1との間の光路長を調整して、シフトさせておく(図3のc位置にシフトさせる)。このようにしておけば、光偏向器4が回転状態の時にビームウェスト位置がほぼ被走査面近傍に一致し、設計本来のビームスポット径を確保できる。   For this reason, in this embodiment, the optical path length between the coupling lens 2 and the light source 1 is adjusted and shifted in advance by an amount corresponding to the beam waist position shift amount due to the deformation of the polygon mirror surface (see FIG. 3). In this way, when the optical deflector 4 is in a rotating state, the beam waist position substantially coincides with the vicinity of the surface to be scanned, and the original beam spot diameter can be secured.

また、ポリゴンミラーが副走査方向に2段重ねた構成である場合、回転状態での変形量は上下段で異なる。よって、光源1とカップリングレンズ2との間の光路長の調整量を、上下段のポリゴンミラーのミラー面の変形量の略平均的な変動を考慮して調整することで、光源ユニットの共通化を図れる。すなわち、図1に示す光学系においては、各6面のポリゴンミラーであるため、計12面の変形量の略平均の変動量を考慮して調整する。   In addition, when the polygon mirror has a configuration in which two stages are stacked in the sub-scanning direction, the amount of deformation in the rotating state differs between the upper and lower stages. Therefore, by adjusting the adjustment amount of the optical path length between the light source 1 and the coupling lens 2 in consideration of a substantially average variation in the deformation amount of the mirror surfaces of the upper and lower polygon mirrors, Can be realized. That is, since the optical system shown in FIG. 1 has 6 polygon mirrors each, it is adjusted in consideration of a substantially average variation amount of the deformation amount of a total of 12 surfaces.

また、光源1とカップリングレンズ2との間の光路長の調整量を、ポリゴンミラーごとに異ならせ、各ポリゴンミラーで最適となるように光路長を調整することで、より高画質化を目指す場合に有効である。例えば、上段のポリゴンミラー6面の平均の変動量と下段のポリゴンミラー6面の平均の変動量とに応じて調整量をそれぞれ変えることで、より高精度な調整が可能となる。   Further, the amount of adjustment of the optical path length between the light source 1 and the coupling lens 2 is made different for each polygon mirror, and the optical path length is adjusted so as to be optimal for each polygon mirror, thereby achieving higher image quality. It is effective in the case. For example, it is possible to adjust with higher accuracy by changing the adjustment amount according to the average fluctuation amount of the upper polygon mirror 6 surface and the average fluctuation amount of the lower polygon mirror 6 surface.

また、近年高画質化を目的としてビームスポット径の小径化が進んでいるが、ビームスポット径が小径になればなるほど深度が狭くなり、許容されるビームウェスト位置ずれ量は小さくなる。   In recent years, the beam spot diameter has been reduced for the purpose of improving the image quality. However, as the beam spot diameter becomes smaller, the depth becomes narrower and the allowable beam waist displacement becomes smaller.

また、走査レンズは、ビームスポット径を小型化するために非球面化が進んでおり、かつ低コスト化のため樹脂製が主流となっている。樹脂成形で製造することのメリットとして金型による複数個同時形成が可能で低コストであることがあげられる。しかし、複数個取りの場合、各キャビティの走査レンズの面精度は、鏡面を創生するための金駒の面精度や、金型の温度分布等の影響で必ずしも一定ではない。このため、図1に示したようなタンデム型の画像形成装置に用いられる光走査装置の場合、被走査面上でのビームウェスト位置ずれ量が各ステーションで異なってしまう。
例えば、樹脂製走査レンズ5、樹脂製走査レンズ6がそれぞれ4個取りの金型によって成形されている場合、樹脂製走査レンズ5、樹脂製走査レンズ6をそれぞれランダムのキャビティで組み合わせると、四つのステーションの各走査光学系はそれぞれ異なった光学特性となる。
In addition, scanning lenses are becoming aspherical in order to reduce the beam spot diameter, and resin is the mainstream for cost reduction. A merit of manufacturing by resin molding is that a plurality of molds can be simultaneously formed by a mold and the cost is low. However, in the case of taking a plurality, the surface accuracy of the scanning lens in each cavity is not always constant due to the surface accuracy of the metal piece for creating the mirror surface, the temperature distribution of the mold, and the like. For this reason, in the case of the optical scanning device used in the tandem type image forming apparatus as shown in FIG. 1, the amount of beam waist position deviation on the surface to be scanned differs at each station.
For example, when the resin scanning lens 5 and the resin scanning lens 6 are each formed by a mold having four pieces, when the resin scanning lens 5 and the resin scanning lens 6 are combined in random cavities, Each scanning optical system of the station has different optical characteristics.

走査装置内に用いられる同種の走査レンズ、例えば、樹脂製走査レンズ5を同一キャビティの4本で構成することで、四つのステーションの走査光学系は、キャビティをバラバラに用いるよりも光学特性が均一になる。
ここでいう均一とは、例えば、主走査方向のビームウェスト位置ずれが同等になることを意味しており、ステーションごとのバラツキが小さくなる。当然走査レンズ以外の光学素子の誤差(例えば、折り返しミラーの面精度誤差)により、4組の走査光学系の光学特性が全く同一となることは無いが、主走査方向のビームウェスト位置ずれの要因としては、走査レンズの面精度誤差の寄与が大きいため、これを小さくすることで、光学特性のバラツキが小さくなる。
例えば、樹脂製走査レンズ5、樹脂製走査レンズ6のうち、主走査方向のパワーが強い樹脂製走査レンズ5のキャビティを同一のキャビティで構成すると、各ステーションの主走査方向のビームウェスト位置は、ほぼ同一方向に同程度ずれる。
By configuring the same type of scanning lens used in the scanning device, for example, the resin scanning lens 5 with four of the same cavity, the scanning optical system of the four stations has more uniform optical characteristics than using the cavity separately. become.
Uniform here means, for example, that the beam waist position deviation in the main scanning direction becomes equal, and the variation from station to station is reduced. Naturally, the optical characteristics of the four sets of scanning optical systems will not be exactly the same due to errors in optical elements other than the scanning lens (for example, surface accuracy error of the folding mirror), but the cause of beam waist position deviation in the main scanning direction As described above, since the contribution of the surface accuracy error of the scanning lens is large, the variation in the optical characteristics is reduced by reducing this.
For example, when the cavities of the resin scanning lens 5 having a strong power in the main scanning direction among the resin scanning lens 5 and the resin scanning lens 6 are configured with the same cavity, the beam waist position in the main scanning direction of each station is Deviations are almost the same in the same direction.

ビームウェスト位置ずれを補正するために、書込ユニットでの調整として、カップリングレンズを光軸方向に調整することが考えられるが、半導体レーザとカップリングレンズの間隔の調整はミクロンレベルの調整が必要なため、書込ユニット内での調整は困難であり、組み立て時間も長くなる。   In order to correct the beam waist position deviation, it is conceivable to adjust the coupling lens in the optical axis direction as an adjustment in the writing unit, but the adjustment of the distance between the semiconductor laser and the coupling lens can be adjusted to the micron level. Since it is necessary, the adjustment in the writing unit is difficult and the assembly time becomes long.

そこで、樹脂製走査レンズ5のキャビティごとの光学特性(主走査方向のビームウェスト位置)の平均的なずれを把握しておき、例えば樹脂製走査レンズ5の曲率半径が大きくなる傾向があって主走査方向のビームウェスト位置がプラス方向にずれるのであれば、光源ユニットを設計上の平行光束に対して集光光束とすることでその平均的なずれを補正するように集光状態を最適にした光源ユニットをあらかじめキャビティごとに用意しておくことで、樹脂製走査レンズ5のキャビティごとの形状精度による主走査方向のビームウェスト位置ずれを補正する。よって、走査レンズの面精度を厳しくせずに主走査方向のビームウェスト位置ずれを被走査面上に揃えられる。また、光源ユニットは予め集光状態が調整されているため、書込ユニット内での調整が必要無くなり組み立て時間も短縮できる。また、樹脂製走査レンズそのものの面精度公差も緩められるため、歩留まりが向上し、コストダウンを図れ、環境負荷も低減される。   Therefore, an average deviation of the optical characteristics (beam waist position in the main scanning direction) of each cavity of the resin scanning lens 5 is grasped, and for example, the radius of curvature of the resin scanning lens 5 tends to increase, and the main If the beam waist position in the scanning direction deviates in the plus direction, the light collection unit is optimized so as to correct the average deviation by using the light source unit as the condensed light beam with respect to the parallel light beam in the design. By preparing the light source unit for each cavity in advance, the beam waist position deviation in the main scanning direction due to the shape accuracy of each cavity of the resin scanning lens 5 is corrected. Therefore, the beam waist position deviation in the main scanning direction can be aligned on the surface to be scanned without making the surface accuracy of the scanning lens strict. Further, since the light source unit is preliminarily adjusted in the light condensing state, adjustment in the writing unit is not necessary, and assembly time can be shortened. Further, since the surface accuracy tolerance of the resin scanning lens itself is relaxed, the yield is improved, the cost can be reduced, and the environmental load is also reduced.

例えば、樹脂製走査レンズ5が4個取り金型を用いて作製されるの場合、四つの各キャビティに対応する4種類の光源ユニットを用意しておくこととなる。ここで、各キャビティに対応した光源ユニットを用意するのであれば、4ステーションからなるタンデム光学系の場合には、四つの樹脂製走査レンズ5のキャビティはランダムに組み付けてもそのキャビティに対応する光源ユニットを用いればよいこととなるが、その場合は書込ユニットの組み付けにおいて混乱を招き、樹脂製走査レンズ5のキャビティと光源ユニットを間違えて組み付ける可能性が大きくなる。従って、書込ユニット内においては、樹脂製走査レンズ5のキャビティを統一しておくことが好ましい。   For example, when four resin scanning lenses 5 are manufactured using a mold, four types of light source units corresponding to the four cavities are prepared. Here, if a light source unit corresponding to each cavity is prepared, in the case of a four-station tandem optical system, the light sources corresponding to the cavities of the four resin scanning lenses 5 are randomly assembled. In this case, the writing unit is confused, and the possibility that the cavity of the resin scanning lens 5 and the light source unit are mistakenly assembled is increased. Therefore, in the writing unit, it is preferable to unify the cavities of the resin scanning lens 5.

もちろん、金駒加工を繰り返して加工精度をあげ、各キャビティ間の差を小さくすることは可能であるが、金駒加工に時間とコストがかかってしまうため現実的ではない。   Of course, it is possible to increase the processing accuracy by repeating the metal piece processing and reduce the difference between the cavities, but it is not practical because the metal piece processing takes time and cost.

このように、偏向器4の回転状態(定常回転時)でのポリゴンミラー面の変形量、及び樹脂製走査レンズ5、6のキャビティごとの形状精度の誤差とを考慮して光源ユニットの調整量を補正することで、複数のステーション全てにおいてビームスポット径を安定されることができる。   As described above, the adjustment amount of the light source unit in consideration of the deformation amount of the polygon mirror surface in the rotation state of the deflector 4 (at the time of steady rotation) and the error of the shape accuracy for each cavity of the resin scanning lenses 5 and 6. By correcting the above, it is possible to stabilize the beam spot diameter at all of the plurality of stations.

なお、上記実施形態は本発明の好適な実施の一例であり、本発明はこれに限定されることはない。
例えば、上記実施形態では、走査レンズが2枚とも樹脂製レンズである場合を例としたが、どちらかがガラス製であっても良い。すなわち、少なくとも一枚が樹脂製レンズからなる走査系光学系で、樹脂製レンズが複数個取りの金型成形で作製される場合に同様の効果が得られる。
このように、本発明は様々な変形が可能である。
In addition, the said embodiment is an example of suitable implementation of this invention, and this invention is not limited to this.
For example, in the above embodiment, the case where both of the scanning lenses are resin lenses has been described as an example, but one of them may be made of glass. That is, the same effect can be obtained when a scanning optical system in which at least one piece is made of a resin lens and the resin lens is made by molding a plurality of molds.
As described above, the present invention can be variously modified.

本発明の好適な実施の形態にかかる光走査装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the optical scanning device concerning suitable embodiment of this invention. 光偏向器の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of an optical deflector. 被走査面とビームウェスト位置との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between a to-be-scanned surface and a beam waist position.

符号の説明Explanation of symbols

1 光源
2 カップリングレンズ
3 シリンドリカルレンズ
4 光偏向器
5、6 走査レンズ
7 被走査面
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Light source 2 Coupling lens 3 Cylindrical lens 4 Optical deflector 5, 6 Scan lens 7 Scanning surface

Claims (10)

光源と、該光源から出射された光束をカップリングするカップリングレンズとからなる複数の光源ユニットと、前記複数の光源ユニットからの光束をそれぞれ主走査方向に長い線像に変換する複数の線像光学系と、前記複数の線像光学系から出射した各光束を共通の回転軸を有する偏向反射面によって偏向する光偏向器と、偏向された各光束を被走査面上に導く複数の走査光学系とを有する光走査装置であって、
前記光偏向器は、二つ以上のポリゴンミラーを副走査方向に重ねた構造であり、
前記複数の走査光学系に用いられる同種の走査レンズの少なくとも1種類は、樹脂製で、複数個取りの成形の同一キャビティから選択されており、
前記光源ユニットのそれぞれは、前記光偏向器の回転にともなう前記各ポリゴンミラーの変形量及び前記各走査レンズの前記キャビティごとの製造誤差に応じて集光状態が定められていることを特徴とする光走査装置。
A plurality of light source units each including a light source and a coupling lens for coupling a light beam emitted from the light source; and a plurality of line images for converting the light beams from the plurality of light source units into line images that are long in the main scanning direction. An optical system, an optical deflector for deflecting each light beam emitted from the plurality of line image optical systems by a deflecting / reflecting surface having a common rotation axis, and a plurality of scanning optics for guiding each deflected light beam onto the surface to be scanned An optical scanning device having a system,
The optical deflector has a structure in which two or more polygon mirrors are stacked in the sub-scanning direction,
At least one of the same kind of scanning lenses used in the plurality of scanning optical systems is made of resin and is selected from the same cavity of a plurality of moldings,
Each of the light source units is characterized in that a condensing state is determined in accordance with a deformation amount of each polygon mirror accompanying the rotation of the optical deflector and a manufacturing error for each cavity of each scanning lens. Optical scanning device.
前記光源ユニットの集光状態が、前記光源と前記カップリングレンズとの間隔を調整することによって定められたことを特徴とする請求項1記載の光走査装置。   The optical scanning device according to claim 1, wherein the light collection state of the light source unit is determined by adjusting a distance between the light source and the coupling lens. 前記各光源ユニットについて、前記光源と前記カップリングレンズとの間隔が、回転状態の前記光偏向器における2以上の前記ポリゴンミラーの略平均的な変形量に応じて定められたことを特徴とする請求項2記載の光走査装置。   For each of the light source units, an interval between the light source and the coupling lens is determined according to a substantially average deformation amount of the two or more polygon mirrors in the rotating optical deflector. The optical scanning device according to claim 2. 前記各光源ユニットについて、前記光源と前記カップリングレンズとの間隔が、回転状態の前記光偏向器における2以上のポリゴンミラーのそれぞれの変形量に応じて定められたことを特徴とする請求項2記載の光走査装置。   The distance between the light source and the coupling lens for each of the light source units is determined according to the amount of deformation of each of the two or more polygon mirrors in the rotating optical deflector. The optical scanning device described. 前記光源と前記カップリングレンズの間隔を、前記光偏向器の回転数に応じて変更することを特徴とする請求項2から4のいずれか1項記載の光走査装置。   5. The optical scanning device according to claim 2, wherein an interval between the light source and the coupling lens is changed according to a rotational speed of the optical deflector. 6. 前記光偏向器が静止状態の時の主走査方向のビームウェスト位置よりも、前記光偏向器が回転状態での主走査方向のビームウェスト位置の方が前記被走査面に近いことを特徴とする請求項1から5のいずれか1項記載の光走査装置。   The beam waist position in the main scanning direction when the optical deflector is rotated is closer to the scanned surface than the beam waist position in the main scanning direction when the optical deflector is stationary. The optical scanning device according to claim 1. 前記複数の光走査系のそれぞれが複数の走査レンズで構成され、少なくとも主走査方向のパワーが大きい走査レンズは同一キャビティにおいて形成されたものであることを特徴とする請求項1から6のいずれか1項記載の光走査装置。   7. The optical scanning system according to claim 1, wherein each of the plurality of optical scanning systems includes a plurality of scanning lenses, and at least scanning lenses having a large power in the main scanning direction are formed in the same cavity. 2. An optical scanning device according to item 1. 樹脂による複数個取りの成形で作製された前記走査レンズには、キャビティ識別のための記号が表示されていることを特徴とする請求項1から7のいずれか1項記載の光走査装置。   8. The optical scanning device according to claim 1, wherein a symbol for identifying a cavity is displayed on the scanning lens manufactured by molding a plurality of resin pieces. 9. 前記光源ユニットには、前記走査レンズがいずれのキャビティにおいて形成されたものに対応するか、及び、前記光偏向器のいずれのポリゴンミラーに対応するかの少なくとも一方を識別するための記号が表示されていることを特徴とする請求項1から8のいずれか1項記載の光走査装置。   The light source unit is displayed with a symbol for identifying at least one of which cavity the scanning lens corresponds to and which polygon mirror of the optical deflector. The optical scanning device according to claim 1, wherein the optical scanning device is provided. 請求項1から9のいずれか1項記載の光走査装置を用いた画像形成装置。   An image forming apparatus using the optical scanning device according to claim 1.
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